TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8898:2012 VỀ ĐỒ UỐNG CÓ CỒN – XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT DỄ BAY HƠI – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ KHÍ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8898:2012

ĐỒ UỐNG CÓ CỒN – XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT DỄ BAY HƠI – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ KHÍ

Alcohols – Determination of volatile substances content – Gas chromatographic method

Lời nói đầu

TCVN 8898:2012 được xây dựng dựa trên cơ sở EC No 2870/2000 of 19 December 2000 laying down Community reference methods for the analysis of spirits drinks. Annex III, Determination of volatile substances and methanol of spirit drinks – Gas chromatographic determination of volatile congeners: aldehydes, highter alcohols, ethyl acetate and methanol;

TCVN 8898:2012 do Cục An toàn vệ sinh thực phẩm tổ chức biên soạn, Bộ Y tế đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

ĐỒ UỐNG CÓ CỒN – XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC CHẤT DỄ BAY HƠI – PHƯƠNG PHÁP SẮC KÍ KHÍ

Alcohols – Determination of volatile substances content – Gas chromatographic method

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng các chất dễ bay hơi trong các loại rượu, gồm 1,1-dietoxyetan (axetal), 2-metylbutan-1-ol (amyl alcohol hoạt hóa), 3-metylbutan-1-ol (isoamyl alcohol), etyl etanoat (etyl axetat), butan-1-ol (n-butanol), butan-2-ol (sec-butanol), 2-metylpropan-1-ol (isobutyl alcohol), propan-1-ol (n-propanol) và etanol (axetaldehyd), bằng sắc kí khí.

CHÚ THÍCH: Phương pháp này cũng có thể áp dụng để xác định hàm lượng metanol (metyl alcohol) trong đồ uống có cồn.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987) Nước dùng để phân tích trong phòng thí nghiệm – Yêu cầu kĩ thuật và phương pháp thử.

3. Nguyên tắc

Chất nội chuẩn thích hợp được thêm vào mẫu thử trước khi bơm vào hệ thống sắc kí. Các chất dễ bay hơi được tách riêng rẽ bằng cài đặt chương trình nhiệt độ trên cột thích hợp và được xác định bằng detector ion hóa ngọn lửa (FID). Nồng độ từng chất dễ bay hơi được xác định từ chất chuẩn nội tương ứng theo hệ số đáp ứng thu được từ đường chuẩn trong cùng điều kiện sắc kí với mẫu phân tích.

4. Thuốc thử và vật liệu thử

Chỉ sử dụng thuốc thử loại tinh khiết phân tích và chỉ sử dụng nước ít nhất phù hợp với loại 3 của TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987), trừ khi có quy định khác.

4.1. Etanol tuyệt đối

4.2. Etanol 40^o (dung dịch etanol 40 % thể tích).

Rót 400 ml etanol (4.1) vào bình định mức 1 lít, thêm nước đến vạch và trộn.

4.3. Chất chuẩn

4.3.1. Propan-1-ol.

4.3.2. 2-metylpropan-1-ol.

4.3.3. 2-metylbutan-1-ol.

4.3.4. 3-metylbutan-1-ol.

4.3.5. Etyl axetat.

4.3.6. Butan-1-ol.

4.3.7. Butan-2-ol.

4.3.8. Axetaldehyd, phải được bảo quản ở nơi tối và nhiệt độ nhỏ hơn 5 ^oC.

4.3.9. Axetal, phải được bảo quản ở nơi tối và nhiệt độ nhỏ hơn 5 ^oC.

4.3.10. Chất chuẩn thích hợp: pentan-3-ol, pentan-1-ol, 4-metylpentan-1-ol hoặc metyl nonanoat.

4.4. Dung dịch chuẩn

Các dung dịch chuẩn phải được bảo quản ở nhiệt độ nhỏ hơn 5 ^oC, được chuẩn bị và sử dụng trong một tháng.

4.4.1. Dung dịch chuẩn A

Dùng pipet lấy 3,0 ml của mỗi chất chuẩn từ 4.3.1 đến 4.3.9, cho vào bình định mức dung tích 100 ml có chứa khoảng 60 ml etanol 40 ^oC (4.2) để giảm thiểu sự bay hơi của các chất chuẩn. Thêm etanol 40 ^o (4.2) đến vạch và trộn kĩ. Ghi lại khối lượng ban đầu của bình định mức, khối lượng của chất chuẩn được thêm vào và khối lượng cuối cùng của bình.

CHÚ THÍCH: Nên thêm axetal và axetaldehyd cuối cùng để hạn chế sự bay hơi của các thành phần này.

4.4.2. Dung dịch chuẩn B

Dùng pipet lấy 3 ml pentan-3-ol hoặc chất chuẩn nội thích hợp (4.3.10), cho vào bình định mức dung tích 100 ml có chứa khoảng 80 ml etanol 40^o (4.2). Thêm etanol 40 ^o (4.2) đến vạch và trộn kĩ. Ghi lại khối lượng ban đầu của bình định mức, khối lượng của chất nội chuẩn được thêm vào và khối lượng cuối cùng của bình.

4.4.3. Dung dịch chuẩn C

Dùng pipet lấy 1 ml dung dịch chuẩn A (4.4.1) và 1 ml dung dịch chuẩn B (4.4.2), cho vào bình định mức dung tích 100 ml có chứa khoảng 80 ml etanol 40^o (4.2). Thêm etanol 40^o (4.2) đến vạch và trộn kĩ. Ghi lại khối lượng ban đầu của bình định mức, khối lượng của mỗi dung dịch được thêm vào và khối lượng cuối cùng của bình.

4.4.4. Dung dịch chuẩn D

Để duy trì tính liên tục của phép phân tích, chuẩn bị dung dịch chuẩn kiểm soát chất lượng từ dung dịch chuẩn A (4.4.1). Dùng pipet lấy 1 ml dung dịch chuẩn A (4.4.1), cho vào bình định mức dung tích 100 ml có chứa khoảng 80 ml etanol 40 ^oC (4.2). Thêm etanol 40 ^oC (4.2) đến vạch và trộn kĩ. Ghi lại khối lượng ban đầu của bình định mức, khối lượng của mỗi dung dịch được thêm vào và khối lượng cuối cùng của bình.

4.4.5. Dung dịch chuẩn E

Dùng pipet lấy 10 ml dung dịch B (4.4.2), cho vào bình định mức dung tích 100 ml có chứa khoảng 80 ml etanol 40 ^o (4.2). Thêm etanol 40^o (4.2) đến vạch và trộn kĩ. Ghi lại khối lượng ban đầu của bình định mức, khối lượng của mỗi dung dịch được thêm vào và khối lượng cuối cùng của bình.

4.4.6. Các dung dịch chuẩn dùng để kiểm tra độ tuyến tính của đáp ứng FID

Dùng pipet lấy các thể tích 0,0; 0,1; 0,5; 1,0 và 2,0 ml dung dịch chuẩn A (4.4.1) và 1 ml dung dịch chuẩn B (4.4.2), cho vào các bình định mức dung tích 100 ml riêng rẽ có chứa khoảng 80 ml etanol 40^o (4.2). Thêm etanol 40^o (4.2) đến vạch và trộn kĩ. Ghi lại khối lượng ban đầu của bình định mức, khối lượng của mỗi dung dịch được thêm vào và khối lượng cuối cùng của bình.

4.4.7. Dung dịch chuẩn dùng để kiểm soát chất lượng (QC)

Dùng pipet lấy 9 ml dung dịch chuẩn D (4.4.4) và 1 ml dung dịch chuẩn E (4.4.5), cho vào một bình đã biết trước khối lượng và trộn kĩ. Ghi lại khối lượng ban đầu của bình, khối lượng của mỗi dung dịch được thêm vào và khối lượng cuối cùng của bình.

5. Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể các thiết bị, dụng cụ sau:

5.1. Dụng cụ đo tỉ trọng và độ cồn.

5.2. Cân phân tích, có thể cân chính xác đến 0,1 mg.

5.3. Thiết bị sắc kí khí, được cài đặt chương trình nhiệt độ, có detector ion hóa ngọn lửa và bộ tích phân hoặc bộ xử lí dữ liệu khác (có thể đo chiều cao hoặc diện tích pic).

5.4. Cột sắc kí khí, có thể tách được các chất cần phân tích có độ phân giải tối thiểu nằm giữa các thành phần riêng rẽ (không kể 2-metylbutan-1-ol và 3-metylbutan-1-ol) nhỏ nhất là 1,3.

CHÚ THÍCH: Các cột và điều kiện sắc kí sau đây là thích hợp:

1. Cột có kích thước 1 m x 0,32 mm đường kính trong, có khe rỗng được nối với cột CP-WAX 57 CB kích thước 50 m x 0,32 mm đường kính trong, bề dày màng 0,2 μm (polyetylen glycol được tĩnh hóa), tiếp sau là cột Carbowax 400, kích thước 50 m x 0,32 mm đường kính trong, bề dày màng 0,2 μm (cột được kết nối bằng cổ nối chịu áp lực).

2. Cột có kích thước 1 m x 0,32 mm đường kính trong, có khe rỗng được nối với cột CP-WAX 57 CB kích thước 50 m x 0,32 mm đường kính trong, bề dày màng 0,2 μm (polyetylen glycol được tĩnh hóa). (khe rỗng được kết nối bằng cổ nối chịu áp lực).

3. Cột nhồi (5% CW 20M, Carpopak B), kích thước 2 m x 2 m đường kính trong.

6. Lấy mẫu

Mẫu gửi đến phòng thử nghiệm phải đúng là mẫu đại diện. Mẫu không bị hư hỏng hoặc thay đổi trong suốt quá trình vận chuyển hoặc bảo quản.

Sử dụng dụng cụ (5.1) để đo độ cồn của mẫu khi vừa nhận được.

7. Cách tiến hành

7.1. Phần mẫu thử

Dùng cân (5.2), cân bình đựng thích hợp có đậy nắp, chính xác đến 0,1 mg. Dùng pipet lấy 9 ml mẫu thử, cho vào bình và cân, chính xác đến 0,1 mg. Thêm 1 ml dung dịch chuẩn E (4.4.5) và cân.

Lắc mạnh bình (đảo ngược ít nhất 20 lần). Bảo quản mẫu ở nhiệt độ thấp hơn 5 ^oC trước khi phân tích để giảm thiểu sự bay hơi.

7.2. Phép thử trắng

Dùng cân (5.2), cân bình đựng thích hợp có đậy nắp, chính xác đến 0,1 mg. Dùng pipet lấy 9 ml dung dịch etanol 40 ^oC (4.2), cho vào bình và cân, chính xác đến 0,1 mg. Thêm 1 ml dung dịch chuẩn E (4.4.5) và cân.

Lắc mạnh bình (đảo ngược ít nhất 20 lần). Bảo quản mẫu ở nhiệt độ thấp hơn 5 ^oC trước khi phân tích để giảm thiểu sự bay hơi.

7.3. Thử sơ bộ

Bơm dung dịch chuẩn C (4.4.3) để đảm bảo tất cả các chất cần phân tích (ngoại trừ 2-metylbutan-1-ol và 3-metylbutan-1-ol) được phân tách với độ phân giải tối thiểu.

7.4. Hiệu chuẩn

Cần đảm bảo độ tuyến tính bằng cách phân tích lặp lại 3 lần mỗi dung dịch chuẩn (4.4.6) có chứa dung dịch chuẩn nội. Từ tích phân của diện tích hoặc chiều cao pic đối với mỗi lần bơm, tính tỉ số R của mỗi chất cần phân tích và dựng đồ thị của R theo tỉ số nồng độ của chất cần phân tích so với chất chuẩn nội, C. Đồ thị thu được phải tuyến tính, với hệ số hồi quy ít nhất là 0,99.

Trong đó:

h là chiều cao hoặc diện tích pic của chất cần phân tích;

h_IS là chiều cao hoặc diện tích của chất chuẩn nội;

Trong đó:

c là nồng độ của chất cần phân tích trong dung dịch C (4.4.3), tính bằng microgam trên gam (μg/g);

c_IS là nồng độ của chất chuẩn nội trong dung dịch C (4.4.3), tính bằng microgam trên gam (μg/g);

7.5. Xác định

Bơm dung dịch chuẩn C (4.4.3) và 2 lần dung dịch chuẩn QC (4.4.7). Tiếp theo, bơm mẫu thử (được chuẩn bị theo 7.1 và 7.2), cứ sau 10 lần bơm mẫu thử thì bơm một lần dung dịch chuẩn QC để đảm bảo tính ổn định. Bơm dung dịch chuẩn C (4.4.3) cứ sau 5 lần bơm mẫu.

8. Tính kết quả

Có thể sử dụng hệ thống tự động xử lí kết quả, miễn là dữ liệu có thể được kiểm tra theo nguyên tắc sau đây.

Cũng có thể đo được diện tích hoặc chiều cao pic của chất cần phân tích và của chất nội chuẩn.

8.1. Tính hệ số đáp ứng

Tính hệ số đáp ứng của từng chất, RF, từ sắc kí đồ thu được khi bơm dung dịch chuẩn C (4.4.3), theo công thức (1):

                                                            (1)

Trong đó:

h là chiều cao hoặc diện tích pic của chất cần phân tích;

h_IS là chiều cao hoặc diện tích pic của chất chuẩn nội;

c là nồng độ của chất cần phân tích trong dung dịch C (4.4.3), tính bằng microgam trên gam (μg/g);

c_IS là nồng độ của chất chuẩn nội trong dung dịch C (4.4.3), tính bằng microgam trên gam (μg/g).

8.2. Phân tích mẫu

Tính nồng độ của từng chất phân tích trong mẫu thử, c_x, tính bằng microgam trên gam (μg/g), theo công thức (2):

                                        (2)

Trong đó:

h và h_IS xem 8.1;

M là khối lượng mẫu thử (7.1), tính bằng gam (g);

M_IS là khối lượng của chất nội chuẩn (7.1), tính bằng gam (g);

c_IS(E) là nồng độ của chất chuẩn nội trong dung dịch E (4.4.5), tính bằng microgam trên gam (μg/g);

RF là hệ số đáp ứng.

8.3. Phân tích dung dịch chuẩn kiểm soát chất lượng

Tính độ thu hồi của từng chất cần phân tích có trong dung dịch chuẩn kiểm soát chất lượng (4.4.7), R_QC, tính bằng phần trăm (%), theo công thức (3):

                                                            (3)

Trong đó:

c_QC là nồng độ của chất cần phân tích trong dung dịch chuẩn kiểm soát chất lượng, tính bằng microgam trên gam (μg/g), được tính theo các công thức (1) và (2);

c_D là nồng độ của chất cần phân tích trong dung dịch D (4.4.4), tính bằng microgam trên gam (μg/g).

8.4. Kết quả cuối cùng

Kết quả cuối cùng được chuyển đổi từ microgam trên gam (μg/g) sang gam trên 100 lít cồn tuyệt đối (g/100 l), theo công thức (4):

                                                      (4)

Trong đó:

c_x là nồng độ của chất cần phân tích trong mẫu thử, tính bằng microgam trên gam (μg/g), theo công thức (2);

r là tỉ trọng, tính bằng gam trên lít (g/l);

v là độ cồn, tính bằng phần trăm thể tích.

Kết quả được tính đến 3 chữ số có nghĩa và không nhiều hơn một chữ số thập phân.

9. Đảm bảo và kiểm soát chất lượng

Tính nồng độ của mỗi chất cần phân tích trong dung dịch chuẩn kiểm soát chất lượng được chuẩn bị theo quy trình nêu trong 7.1, sử dụng công thức (2). Tính độ thu hồi theo công thức (3). Nếu kết quả phân tích nằm trong giới hạn ± 1 0% giá trị theo lí thuyết đối với mỗi chất cần phân tích thì có thể tiếp tục tiến hành phân tích.

10. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải ghi rõ:

– mọi thông tin cần thiết để nhận biết đầy đủ về mẫu thử;

– ngày và phương pháp lấy mẫu, nếu biết;

– ngày nhận mẫu;

– ngày thử nghiệm;

– phương pháp thử đã dùng, viện dẫn tiêu chuẩn này;

– kết quả thử và đơn vị biểu thị kết quả;

– các chi tiết đặc biệt quan sát được trong quá trình thử nghiệm;

– tất cả các chi tiết thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc tùy ý lựa chọn, có thể ảnh hưởng tới kết quả.